표면응축기의 외측에 증기를 보내며 관속에 물이 흐른다. 사용하는 강관의 내경이 30mm, 두께가 2mm이고 증기의 전열계수는 6000 kcal/m 2 ·h·℃, 물의 전열계수는 2500 kcal/m 2 ·h·℃ 이다. 강관의 열전도도가 35 kcal/m·h·℃ 일 때 총괄전열계수(kcal/m 2 ·h·℃)는?

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1[에너지관리기사 필기] 19년 2회차

표면응축기의 외측에 증기를 보내며 관속에 물이 흐른다. 사용하는 강관의 내경이 30mm, 두께가 2mm이고 증기의 전열계수는 6000 kcal/m²·h·℃, 물의 전열계수는 2500 kcal/m²·h·℃ 이다. 강관의 열전도도가 35 kcal/m·h·℃ 일 때 총괄전열계수(kcal/m²·h·℃)는?

해설

표면응축기 관벽을 평면벽으로 근사하면, 총괄전열계수(총괄열관류율)  $K$ 는 증기측 열전달저항, 관벽의 전도저항, 물측 열전달저항을 직렬로 합산한 값의 역수로 구한다.
 $\dfrac{1}{K} = \dfrac{1}{h_{steam}} + \dfrac{t}{\lambda} + \dfrac{1}{h_{water}} = \dfrac{1}{6000} + \dfrac{0.002}{35} + \dfrac{1}{2500}$ 
각 항을 계산하면  $0.0001667 + 0.0000571 + 0.0004 = 0.0006238\ \mathrm{m^2\cdot h\cdot ℃/kcal}$ 이며, 그 역수를 취하면  $K \approx 1603\ \mathrm{kcal/(m^2\cdot h\cdot ℃)}$ 로, 계산 결과가 제시된 값과 일치한다.

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